CN110658608B - 一种12mm大孔径、昼夜两用定焦镜头 - Google Patents

一种12mm大孔径、昼夜两用定焦镜头 Download PDF

Info

Publication number
CN110658608B
CN110658608B CN201910807677.9A CN201910807677A CN110658608B CN 110658608 B CN110658608 B CN 110658608B CN 201910807677 A CN201910807677 A CN 201910807677A CN 110658608 B CN110658608 B CN 110658608B
Authority
CN
China
Prior art keywords
lens
aspherical mirror
plastic aspherical
group
meniscus lens
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910807677.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110658608A (zh
Inventor
戴敏林
张世忠
张荣耀
范智宇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujian Forecam Optics Co Ltd
Original Assignee
Fujian Forecam Optics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujian Forecam Optics Co Ltd filed Critical Fujian Forecam Optics Co Ltd
Priority to CN201910807677.9A priority Critical patent/CN110658608B/zh
Publication of CN110658608A publication Critical patent/CN110658608A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110658608B publication Critical patent/CN110658608B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • G02B13/0045—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having five or more lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/06—Panoramic objectives; So-called "sky lenses" including panoramic objectives having reflecting surfaces
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/18—Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration

Abstract

本发明涉及一种12mm大孔径、昼夜两用定焦镜头，光学系统沿着物面到像面依次设置有前组A、光阑C、后组B，其中前组A沿着光线从左到右入射方向依次包含弯月透镜A1、弯月透镜A2；后组B沿着光线从左到右入射方向依次包含双凹透镜B1、双凸透镜B2、双凸塑料非球面镜B3、双凹塑料非球面镜B4；平行平板玻璃位于IMA像面之前。此光学系统具有更大的孔径，实现了日夜共焦，可在夜间低照度时仍然满足CCD成像的最小照度要求而快速成像，在‑30℃～70℃等极端环境下具有较好的成像质量，该镜头可搭配600万像素的CCD或CMOS芯片使用。

Description

一种12mm大孔径、昼夜两用定焦镜头
技术领域
本发明涉及一种12mm大孔径、昼夜两用定焦镜头。
背景技术
现有市面上有各种各样的焦距为12mm的定焦镜头应用于安防系统中，但是，由于使用玻璃设计的定焦镜头在像素及性能上很难满足市场需求。为了提高性能、提高像素，故现今使用更多玻璃镜片来达到更高清的像质，也因此大大增加了产品成本，导致产品推广难度提升。目前，在安防行业中，鲜有真正意义上的低成本、高像质、大孔径、昼夜两用的定焦镜头。
发明内容
本发明的目的是针对以上不足之处，提供了一种结构简单的12mm大孔径、昼夜两用定焦镜头。
本发明的技术方案是，一种12mm大孔径、昼夜两用定焦镜头，光学系统沿着物面到像面依次设置有前组A、光阑C、后组B，其中前组A沿着光线从左到右入射方向依次包含弯月透镜A1、弯月透镜A2；后组B沿着光线从左到右入射方向依次包含双凹透镜B1、双凸透镜B2、双凸塑料非球面镜B3、双凹塑料非球面镜B4；平行平板玻璃位于IMA像面之前。
进一步的，弯月透镜A1和弯月透镜A2之间的空气间隔为0.1mm；双凹透镜B1与双凸透镜B2之间的空气间隔为0.79mm；双凸透镜B2与双凸塑料非球面镜B3之间的空气间隔为0.1mm；双凸塑料非球面镜B3与双凹塑料非球面镜B4之间的空气间隔为0.26mm。
进一步的，设定焦距为f，从像面至物面的光学镜片焦距依次为f1-f6；有如下的关系：11.5mm<
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE002
<12mm；-18mm<
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE004
<-17.5mm；-7mm<
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE006
<-6mm；6mm<
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE008
<7mm；7mm<
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE010
<8mm；-8.5mm<
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE012
<-8mm。
进一步的，前组A与后组B之间的空气间隔为3.32mm；其中，前组A最后一片镜片的后表面为光阑C，此光学结构平行平板玻璃位于双凹塑料非球面镜B4及IMA像面之间。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：此光学系统具有高分辨率，更大的孔径，实现了日夜共焦，并且有更大的光圈，可在夜间低照度时仍然满足CCD成像的最小照度要求而快速成像，在-30℃～70℃等极端环境下具有较好的成像质量，该镜头可搭配 600万像素的CCD 或CMOS 芯片使用。
附图说明
下面结合附图对本发明专利进一步说明。
图1为该发明实施例的光学系统示意图；
图2为可见光下MTF的函数值；
图3为850nm红外光下MTF的函数值；
图4为可见光下的MTF离焦曲线；
图5为850nm红外光下的MTF离焦曲；
图6为-30℃低温下MTF的函数值；
图7为70℃高温下MTF的函数值；
图中：A前组A、C光阑C、B后组B、A1弯月透镜A1、A2弯月透镜A2、B1双凹透镜B1、B2双凸透镜B2、B3双凸塑料非球面镜B3、B4双凹塑料非球面镜B4。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1～7所示，一种12mm大孔径、昼夜两用定焦镜头，光学系统沿着物面到像面依次设置有前组A、光阑C、后组B，其中前组A沿着光线从左到右入射方向依次包含弯月透镜A1、弯月透镜A2；后组B沿着光线从左到右入射方向依次包含双凹透镜B1、双凸透镜B2、双凸塑料非球面镜B3、双凹塑料非球面镜B4；平行平板玻璃位于IMA像面之前。
在本实施例中，弯月透镜A1和弯月透镜A2之间的空气间隔为0.1mm；双凹透镜B1与双凸透镜B2之间的空气间隔为0.79mm；双凸透镜B2与双凸塑料非球面镜B3之间的空气间隔为0.1mm；双凸塑料非球面镜B3与双凹塑料非球面镜B4之间的空气间隔为0.26mm。
在本实施例中，设定焦距为f，从像面至物面的光学镜片焦距依次为f1-f6；有如下的关系：11.5mm<
Figure 188580DEST_PATH_IMAGE002
<12mm；-18mm<
Figure 558250DEST_PATH_IMAGE004
<-17.5mm；-7mm<
Figure 869146DEST_PATH_IMAGE006
<-6mm；6mm<
Figure 202038DEST_PATH_IMAGE008
<7mm；7mm<
Figure 406623DEST_PATH_IMAGE010
<8mm；-8.5mm<
Figure 432348DEST_PATH_IMAGE012
<-8mm。
在本实施例中，前组A与后组B之间的空气间隔为3.32mm；其中，前组A最后一片镜片的后表面为光阑C，此光学结构平行平板玻璃位于双凹塑料非球面镜B4及IMA像面之间。
在本实施例中，本发明采用六片式结构，合理分配了光焦度，前组使用两片式收敛了光线的入射角，后组采用四片式并且引入两片塑料非球面进行像差平衡。通过对玻璃材料以及对塑料非球面空气间隔的控制，使镜头在昼夜成像时离焦小于4um，实现了昼夜共焦；通过控制材料的温度膨胀系数，使镜头能在极端温度下正常工作。
在本实施例中，由上述镜片组构成的光学系统达到了如下的光学指标：
（1）焦距：EFFL=12mm ；
（2）F 数=1.6 ；
（3）视场角：2w≥32°(像方像视场2η′≥Ф6.6mm) ；
（4）TV畸变：＜-2%；
（5）工作光谱范围：430nm～850nm ；
（6）光学总长 TTL≤22.5mm，光学后截距≥5.0mm ；
（7）该镜头适用于 600 万像素高分辨率CCD 或CMOS 摄像机 ；
（8）工作温度：-30℃～70℃。
在本实施例中，本光学镜头系统的实例数据如下表所示：
Figure DEST_PATH_IMAGE014
通过前负光焦度组和后正光焦度组像差互补，后组两片分离式非球面镜片矫正球差及色差，B3 、B4非球面空气隙补偿高级像差，并合理计算各片非球面光焦度使高温和低温环境下焦点无偏移，并达到日夜齐焦的效果。以超低的成本实现高清摄像水平，并实现高光圈、大孔径定焦镜头。不但在白天能达到高品质像素的同时，在光线不足或夜晚的情况下，也具有高清像质，在不同温度的恶劣环境依旧可成完善像。
前组负光焦度矫正后组正光焦度像差，后组两片非球面矫正所有高级像差。整个镜头保证镜头折射率和光焦度近似比例分配，保证前后组镜片的入射角大小的均衡性，以降低镜头的敏感性，提高生产的可能性。通过合理分配各镜片焦距，使成像系统球差和场曲同时小，保证轴心和离轴视场像质。通过以上镜片组成的光学系统，光路总长较短，则镜头的体积小；后焦大，可以多种接口的摄像机配合使用。其中双凸塑料非球面镜B3、双凹塑料非球面镜B4为两片塑料非球面，像质好，成本低；前组镜片负光焦度，后组镜片正光焦度，保证在高低温环境仍可正常使用。
图2-图7可以看出，该镜头既有较高的分辨率，满足600万像素CCD或CMOS摄像机适配，且满足昼夜共焦，在夜间也能很好成像。
上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1. 一种镜头焦距为12mm大孔径、昼夜两用定焦镜头，其特征在于：光学系统沿着物面到像面依次设置有前组A、光阑C、后组B，其中前组A沿着光线从左到右入射方向依次包含弯月透镜A1、弯月透镜A2；后组B沿着光线从左到右入射方向依次包含双凹透镜B1、双凸透镜B2、双凸塑料非球面镜B3、双凹塑料非球面镜B4；平行平板玻璃位于IMA像面之前；弯月透镜A1和弯月透镜A2之间的空气间隔为0.1mm；双凹透镜B1与双凸透镜B2之间的空气间隔为0.79mm；双凸透镜B2与双凸塑料非球面镜B3之间的空气间隔为0.1mm；双凸塑料非球面镜B3与双凹塑料非球面镜B4之间的空气间隔为0.26mm；设定焦距为f，从像面至物面的光学镜片焦距依次为f1-f6；有如下的关系：11.5mm<
Figure DEST_PATH_IMAGE002
<12mm；-18mm<
Figure DEST_PATH_IMAGE004
<-17.5mm；-7mm<
Figure DEST_PATH_IMAGE006
<-6mm；6mm<
Figure DEST_PATH_IMAGE008
<7mm；7mm<
Figure DEST_PATH_IMAGE010
<8mm；-8.5mm<
Figure DEST_PATH_IMAGE012
<-8mm；前组A与后组B之间的空气间隔为3.32mm；其中，前组A最后一片镜片的后表面为光阑C，此光学结构平行平板玻璃位于双凹塑料非球面镜B4及IMA像面之间；其中，弯月透镜A1为正透镜，弯月透镜A2为负透镜。
CN201910807677.9A 2019-08-29 2019-08-29 一种12mm大孔径、昼夜两用定焦镜头 Active CN110658608B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910807677.9A CN110658608B (zh) 2019-08-29 2019-08-29 一种12mm大孔径、昼夜两用定焦镜头

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910807677.9A CN110658608B (zh) 2019-08-29 2019-08-29 一种12mm大孔径、昼夜两用定焦镜头

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110658608A CN110658608A (zh) 2020-01-07
CN110658608B true CN110658608B (zh) 2021-08-03

Family

ID=69037866

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910807677.9A Active CN110658608B (zh) 2019-08-29 2019-08-29 一种12mm大孔径、昼夜两用定焦镜头

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110658608B (zh)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006301508A (ja) * 2005-04-25 2006-11-02 Canon Inc 接眼レンズ及びそれを用いた光学機器
CN103345043A (zh) * 2013-06-26 2013-10-09 东莞市宇瞳光学科技有限公司 一种日夜两用定焦监控镜头
CN104133283A (zh) * 2012-09-14 2014-11-05 三星电机株式会社 成像镜头
CN104181674A (zh) * 2014-09-18 2014-12-03 福建福光数码科技有限公司 高分辨率微调日夜两用定焦镜头
CN204302561U (zh) * 2013-12-17 2015-04-29 富士胶片株式会社 摄像镜头以及摄像装置
CN107991762A (zh) * 2017-12-12 2018-05-04 福建福光股份有限公司 一种1.3mm焦距全景日夜共焦高清镜头
CN108020910A (zh) * 2017-12-19 2018-05-11 福建福光股份有限公司 一种f35mm高分辨率低畸变全组移动工业镜头
CN108388000A (zh) * 2018-02-11 2018-08-10 瑞声科技(新加坡)有限公司 摄像光学镜头
CN108388001A (zh) * 2018-02-11 2018-08-10 瑞声科技(新加坡)有限公司 摄像光学镜头
CN108415145A (zh) * 2018-04-26 2018-08-17 瑞声科技(新加坡)有限公司 摄像光学镜头

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006301508A (ja) * 2005-04-25 2006-11-02 Canon Inc 接眼レンズ及びそれを用いた光学機器
CN104133283A (zh) * 2012-09-14 2014-11-05 三星电机株式会社 成像镜头
CN103345043A (zh) * 2013-06-26 2013-10-09 东莞市宇瞳光学科技有限公司 一种日夜两用定焦监控镜头
CN204302561U (zh) * 2013-12-17 2015-04-29 富士胶片株式会社 摄像镜头以及摄像装置
CN104181674A (zh) * 2014-09-18 2014-12-03 福建福光数码科技有限公司 高分辨率微调日夜两用定焦镜头
CN107991762A (zh) * 2017-12-12 2018-05-04 福建福光股份有限公司 一种1.3mm焦距全景日夜共焦高清镜头
CN108020910A (zh) * 2017-12-19 2018-05-11 福建福光股份有限公司 一种f35mm高分辨率低畸变全组移动工业镜头
CN108388000A (zh) * 2018-02-11 2018-08-10 瑞声科技(新加坡)有限公司 摄像光学镜头
CN108388001A (zh) * 2018-02-11 2018-08-10 瑞声科技(新加坡)有限公司 摄像光学镜头
CN108415145A (zh) * 2018-04-26 2018-08-17 瑞声科技(新加坡)有限公司 摄像光学镜头

Also Published As

Publication number Publication date
CN110658608A (zh) 2020-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104407431B (zh) 一种光学镜头
CN106772935B (zh) 一种透镜系统及定焦镜头
CN108318995B (zh) 一种透镜系统和镜头
CN209746254U (zh) 一种超短ttl日夜共焦镜头
CN110568590A (zh) 一种星光级光学镜头及其成像方法
CN112526728A (zh) 一种定焦镜头
CN105259638B (zh) 一种大通光高清定焦非球面镜头
CN105259646A (zh) 2.8-8mm小型变焦镜头
CN211426897U (zh) 一种广角大光圈定焦镜头
CN109375343B (zh) 一种1.1mm车载高清环视光学系统及其成像方法
CN109324401B (zh) 一种3倍经济型日夜共焦高清玻塑变焦镜头及其成像方法
CN215867313U (zh) 一种2.8mm大孔径、昼夜两用玻塑定焦光学系统
CN110658608B (zh) 一种12mm大孔径、昼夜两用定焦镜头
CN110333591A (zh) 一种0.95mm车载高清环视光学系统及其成像方法
CN108319005A (zh) 一种4mm非球面日夜两用超清4K光学系统
CN113376811A (zh) 2.8mm大孔径、昼夜两用玻塑定焦光学系统
CN214225558U (zh) 一种定焦镜头
CN205193336U (zh) 一种大通光高清定焦非球面镜头
CN212808764U (zh) 一种广角镜头
CN111679414B (zh) 超广角无热化日夜两用镜头及其工作方法
CN210742594U (zh) 一种后视光学系统
CN109358407B (zh) 3.8mm超经济型低敏感度高阶非球面光学系统及其成像方法
CN210323549U (zh) 一种定焦镜头
CN209343029U (zh) 一种3.2mm高清超广角镜头
CN110441888B (zh) 一种定焦镜头

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant